中國石油天然氣集團公司(以下簡稱中國石油)到目前已經發展成為一家集油氣勘探開發、煉油化工、油品銷售、油氣儲運、石油貿易、工程技術服務和石油裝備制造于一體的綜合性能源公司。既是能源生產大戶,也是能源消耗大戶,近年來年均綜合能源消耗量約占全國能耗總量的2%-3%。油氣田生產是主營業務板塊之一,能源消耗量約占全公司的一半,節能降耗工作對于中國石油改變經濟增長方式、建設資源節約型企業至關重要。
堅持“突出重點、效益優先、典型示范、成熟先行”的原則,結合老油田二次開發,優先安排實施技術成熟、效果顯著、具有典型示范作用的重點項目,實施一批以機采、注水、電力系統節電和集輸系統節氣、節油為重點的節能技術改造項目,加大伴生氣回收利用的力度。從2004年起重點組織實施了優化簡化“雙十”工程,連續三年安排了優化簡化“雙十”工程專項項目?!笆晃濉逼陂g,編制了油氣田節能專項規劃,計劃在油氣田業務投資48億元節能專項項目,目前已經下達24億元投資。




節能的三種途徑包括:結構節能、技術節能和管理節能,其中,我國當前技術節能的貢獻率僅為13.4%。這就意味著,按照當前技術進步的節奏是無法滿足實現“十一五”節能目標的要求,發展節能技術的空間很大。
在電機方面,針對抽油機的負荷特點,廣泛應用了高(超高)轉差電機、雙速電機、永磁電機、變頻調速電機等,形成了石油天然氣行業標準《CJT系列抽油機節能拖動裝置》(SY/T5226—2005)。例如,大慶油田“十一五”以來,對6600多口井實施了節能技術改造,其中,包括更換節能抽油機、節能電機和控制箱,實施抽油機和電機節能改造等,措施井平均單井日節電25kWh,抽油機系統效率平均提高3個百分點。
油田游梁式抽油機結構簡單,可靠性高,使用維護方便,適應現場工況,在采油生產設備中占75%以上,隨著油田進入高含水的開發中后期,尤其是電費在采油成本中所占的比例逐年升高,如何打造油井電動機的節能增效是下步工作的一項重要任務。




油田常用的三相異步電動機,在理想情況下的效率為90%左右,且大多功率因數小于0.4,負載率不足30%,浪費電力嚴重。抽油機使用的電動機工作載荷是帶沖擊的周期性交變載荷,與按恒定載荷設計制造的通用電動機的工作特征不匹配。通用電動機的機械特征是硬特征,在運行過程中其轉速隨載荷變化不大,而抽油機的交變載荷增加了電動機的電動損耗,再加上選擇的抽油機與實際需要不匹配,降低了整機的效率。
目前電動機帶動抽油機弊端:電動機負載低。為保證抽油機的啟動要求和在運行時有足夠的過載能力,通常所配的電動機裝機功率較大,而電動機正常運行時都是輕載運行,造成抽油機負載率低,與電動機不匹配,形成“大馬拉小車”的生產狀況,使線路、變壓器、電動機的功率損耗增大;電動機的運行效率取決于負載率,輕載時電動機的效率很低,當負載增加到一定值時,變化則很小,有實驗證明:負載率<0.4時,效率的變化不大,負載率>0.7時,效率最高。當電動機負荷很低時,電動機仍要從電網吸取較大的無功功率,從而降低了功率因數,這就是目前電機功率因數低的主要原因。
平衡率低?,F場使用的抽油機平衡率低,嚴重的不平衡造成電力的浪費,造成多數電動機電流變化不均勻,使電動機內耗大大增加,影響整個抽汲系統的效率。




存在發電現象?,F有的節電措施大都是針對電機低負荷率下效率低和功率因數低造成的電能浪費的情況,而抽油機浪費電能的另一個重要原因是抽油機拖動電機發電,有實驗證明:目前使用的各種類型的電動機都多少存在這種情況。由于抽油機負載波動很大,在抽油機的正常運轉中會出現抽油機減速箱輸入軸的運轉速度大于電機對它的驅動速度的情況,這時,抽油機就拖動電機發電,其發的電不會完全與電網同步和存在線路損耗,可以肯定電機發的電不能完全被電網利用。在整個電能—機械能—電能的轉換過程中能有很大的一部分能量被浪費掉。
抽油機在石油開采中的地位非常重要,而國內目前使用的抽油機的運行效率偏低,尤其是在其電機的使用方面上,所以要改造抽油機首先要從提高運行效率的方面上著手。